سیمولیشن

سیمولیشن و تحلیل مکانیکی سالیدورکس

شبیه سازی به زبان ساده به معنی ایجاد محیطی و شرایطی است که مشابه وضعیت واقعی باشد. شبیه سازی یا سیمولیشن در مکانیک جامدات، مکانیک سیالات، مهندسی عمران، مهندسی برق، پروژه های زیست محیطی، هواشناسی، آتش نشانی و تاسیسات کاربرد دارد.

شبیه سازی و آنالیز تنش چیست و چه کاربردی دارد؟

شبیه سازی، سیمولیشن (Simulation)  و تحلیل مکانیکی بر خلاف باور بسیاری از افراد که تصور می کنند تنها باعث ایجاد هزینه اضافی می شود، در حقیقت روشی مدرن برای کاهش هزینه کلی طرح، کم کردن قیمت تمام شده و جلوگیری از سعی و خطای زیاد و از بین رفتن سرمایه شرکت است.

ما به عنوان یک شرکت فنی مهندسی دارای تجربه، در طول مدت فعالیت خود با موارد زیادی روبرو شدیم که یک سرمایه گذار یا شرکت خصوصی، به خاطر قیمت تمام شده زیاد، اشکالات فنی محصول، ضعف قطعات و طراحی نامناسب، در تولید به مشکل خورد یا طرح به شکست انجامید.

ویژگی ها و قابلیت های محیط Solidworks Simulation - سیمولیشن سالیدورک

البته این مشکل مخصوص ایران نیست و در گذشته، شرکت های اروپایی و آمریکایی هم با این مسائل درگیر بوده اند. نمونه های فراوانی را می توانید ببینید که به خاطر مشکلات فنی محصولات شرکت های بزرگ خودروسازی از سراسر دنیا جمع آوری شدند و ضرر های مالی بسیار زیادی به تولید کنندگان وارد شد. به همین دلیل این سوال در ذهن مدیران کارخانجات و تولید کنندگان شکل گرفت که چگونه می شود قبل از تولید انبود محصول، به اشکال های احتمالی آن پی برد و یا طراحی را با هدف کاهش هزینه های تولید و ایجاد مزیت رقابتی در بازار، بهینه کرد؟

این نیاز شرکت های تولیدی و صنایع بزرگ باعث شد تولید کنندگان نرم افزار، ایده تولید برنامه های سیمولیشن CFD و تحلیل تنش FEM-FEA را اجرا کنند. سیمولیشن، شبیه سازی یا تحلیل در واقع یک آزمایش کم هزینه است که در آن محیط واقعی و شرایط عملکرد دستگاه یا محصول تا حد امکان به صورت مجازی ایجاد می شود. در ادامه با استفاده از قابلیت های این نرم افزار ها(CFD simulation, FEM simulation, FEA analysis) با دقت خوبی مشکلات احتمالی محصول و یا طرح را می توانیم پیدا کنیم و با اصلاح طراحی، از هزینه بسیار بالای مالی و اعتباری تولید انبوه محصولی که از نظر فنی مشکل دارد، جلوگیری کنیم.

در واقع شبیه سازی و سیمولیشن سیالات و انتقال حرارت و تحلیل تنش یک سرمایه گذاری مطمئن برای کاهش قیمت تمام شده، بهینه کردن محصول و جلوگیری از ایراد و خرابی های برنامه ریزی نشده و در نتیجه کسب سود بیشتر برای تولید کننده است.

شبیه سازی و سیمولیشن مکانیکی به ما کمک می کند تا نقاط ضعف قطعات و دستگاه ها را پیدا کنیم.

تفاوت سیمولیشن استاتیک و دینامیک چیست؟

در مکانیک جامدات، تحلیل استاتیک بر اساس بارگذاری ثابت انجام می شود. در شبیه سازی استاتیک، فرض می شود وضعیت نیرو، فشار و یا بارگذاری در طول زمان ثابت است. برای مثال نیرویی که به شاسی یک بخش از خط تولید بر اثر وزن دستگاه ها وارد می شود، با تقریب خوبی مطابق با بارگذاری استاتیک است. در سیمولیشن استاتیک که به FEM و FEA هم معروف است، نیرو و فشار مشخصی به دستگاه یا قطعه وارد می شود و رفتار مکانیکی آن توسط نرم افزار مشخص می شود.

اما تحلیل دینامیک، بررسی وضعیت ضریب اطمینان، استحکام و عملکرد یک دستگاه یا قطعه، تحت تاثیر بارگذاری و نیرو هایی است که در زمان های مختلف تغییر می کند. مثلا اجزای مربوط به جلوبندی ماشین در حال حرکت، نیروهای مختلف و در برخی از موارد معکوسی را تحمل می کنند. و یا شاسی یک کشنده یا تریلر، معمولا در معرض بار دینامیکی قرار دارد. سیمولیشن و تحلیل خستگی مکانیکی از نمونه های شبیه سازی دینامیک است.

تحلیل تنش یعنی چه و چطور انجام میشود؟

آنالیز تنش و کرنش و ضریب اطمینان، همان سیمولیشن استاتیک است. در تحلیل تنش، مدل سه بعدی در معرض بارگذاری مشخصی قرار می گیرد و قسمت های ثابت بدنه تعریف می شود. نرم افزار شبیه سازی بعد از عملیات مش بندی، بارگذاری را بر روی المان های کوچک انجام میدهد و مقدار تنشی که در هر بخش از قطعه وجود دارد را مشخص می کند. البته در شروع شبیه سازی، باید جنس هر قطعه را هم مشخص کنیم.

نتیجه تحلیل تنش در بارگذاری استاتیک، نمودار ها و تصاویری است که مقدار تنش را بر حسب رنگ و یک مقیاس در هر قسمت از شکل نشان می دهد.

نمونه سیمولیشن بارگذاری استاتیک یک چنگک صنعتی و پیدا کردن نقاط ضعف قطعات توسط شرکت آراکو

آیا با شبیه سازی نیاز به ساخت نمونه اولیه محصول یا پروتوتایپ از بین می رود؟

ممکن با خواندن این توضیحات فکر کنیم که با استفاده از سیمولیشن، نیاز به ساخت مدل و نمونه اولیه را می توانیم از بین ببریم؟ در پاسخ به این سوال باید گفت که شبیه سازی و تحلیل ها برای کم کردن خطر و هزینه خرابی و ایراد اساسی در تولید نمونه اولیه است، اما هرگز این ریسک به صفر نمی رسد. برای مثال شرکت بزرگ و قدرتمند خودروسازی تویوتا با سابقه طولانی که در تولید خودرو دارد و با وجود اینکه تحلیل های زیادی را در زمان طراحی انجام  می دهد، اما در مواردی حتی پس از تولید مجبور به فراخوانی محصولات خود شده است. با مطرح کردن این مساله می خواهیم بگوییم ریسک تولید، هیچ زمان به صفر نمیرسد ولی تمام روش های مدرن در شبیه سازی و تحلیل برای این است که این ریسک تا جای امکان کم بشود. اگر بخواهیم برای مشخص شدن بهتر مثال دیگری بزنیم می توانیم بگوییم بستن کمربند ایمنی باعث نمی شود که در تصادف هیچ آسیب جرحی یا فوتی ایجاد نشود، بلکه برای این است که به مقدار قابل توجهی احتمال آسیب جدی به راننده یا مسافر ها کم شود. در واقع شبیه سازی و آنالیز مثل بستن کمربند ایمنی در مسیر تولید است که باعث می شود خطر ضرر مالی و اعتباری برای شرکت ها به مقدار زیادی کمتر بشود.

آنالیز تنش و کرنش کمک می کند نقاط بحرانی یک دستگاه یا محصول شناسایی شود

شرکت آراکو با تجربه ای مناسب در حوزه شبیه سازی تجهیزات، ماشین آلات و دستگاه های صنعتی، آمادگی دارد شبیه سازی های ذیل را برای سازمان ها و شرکت های تولیدی به انجام رساند :

سیمولیشن و شبیه سازی جریان هوا

شبیه سازی انتقال حرارت

مدلسازی و شبیه سازی تهویه

شبیه سازی  CFD

شبیه سازی و تحلیل تنش قطعه و شاسی با سالیدورک

تحلیل استاتیک و دینامیک قطعات و اسمبلی

مدل سازی و شبیه سازی سطح مایع

جهت مطالعه توضیحات مربوط به هر بخش، بر روی لینک های زیر کلیک فرمائید.

شبیه سازی و سیمولیشن سیال با سطح آزاد

تحلیل و سیمولیشن CFD - سیالات، انتقال حرارت

مدلسازی دود و شبیه سازی آتش و شعله

شبیه سازی و آنالیز استاتیک، دینامیک و تحلیل تنش

وبلاگ شبیه سازی CFD و تحلیل آتش و حریق با نرم افزار PyroSim - پایرو سیم و FDS

وبلاگ تخصصی شبیه سازی و تحلیل CFD - FEM

مشخصات کامپیوتر و لب تاپ مورد نیاز سالیدورکز

شرکت آراکو

محمد قربانعلی بیک

انجام پروژه صنعتی Solidworks (سالیدورک)

مهندسی معکوس و طراحی دستگاه و ماشین آلات

شبیه سازی CFD و تحلیل تنش

شماره تماس مستقیم : 09124780268

شماره تماس شرکت : 02166561974-02166129745

وبسایت : www.araco.ir

نمونه پروژه های سالیدورکس آراکو در اینستاگرام : https://www.instagram.com/araco.ir

کانال آپارت آراکو،فیلم آموزش سالیدورکز : https://www.aparat.com/araco.ir

کانال یوتیوب آموزش Solidworks آراکو: https://www.youtube.com/channel/UCshtYcqGGlWcuFimXDHVRxA